基于車載超級電容儲能系統在城市軌道交通的應用研究
曹成琦，王欣，秦斌，張凱，梁楓
（湖南工業大學 電氣與信息工程學院，湖南 株洲 412007）
摘 要：介紹了超級電容儲能系統的結構和雙向DC-DC 變換器的功能特性，制定了雙向DC-DC 變換器的電壓外環、電流內環的雙PI 控制策略。列車啟動階段，牽引網電壓下降，超級電容輸出能量；列車制動階段，牽引網電壓升高，超級電容吸收能量。搭建了1 500 V 直流電氣化鐵路仿真平臺并進行了仿真，仿真結果驗證了超級電容儲能系統吸收再生制動能量，減少地鐵電能的損耗，有效地控制了牽引網電壓的下降和升高。
關鍵詞：城市軌道交通；超級電容；雙向DC-DC 變換器
中圖分類號：TM922 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2017)01-0009-04
Study on Application of Urban Railway Transit Based on Vehicle-Mounted
Super-Capacitor Energy Storage System
CAO Cheng-qi, WANG Xin, QIN Bin, ZHANG Kai, LIANG Feng
（School of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China）
Abstract: Introduction was made to the structure of super-capacitor energy storage systems and functional characteristics of bi-directional DC-DC converters. This paper enacted the voltage outer ring of bi-directional DC-DC converters and current inner ring of double PI control strategy. During the initialization phase, the traction network voltage dropped and the super-capacitor output energy; during the train deboost phase, the traction network voltage rose and the super-capacitor absorbed energy. The 1 500 V DC-electrified railway simulation platform was established and carried out simulation. The simulation result verifies that the super-capacitor energy storage system absorbs the regenerative braking energy and reduces the loss of subway energy, which effectively controls the traction network voltage’s fall and rise.
Key words: urban railway transit; ultra-capacitor; bi-directional DC-DC converter
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